吳凡韓+后代毅
【摘 要】 學習環(huán)境研究一直是開放教育的重大命題。隨著我國開放教育的不斷發(fā)展,已有的在線學習環(huán)境已經(jīng)不能滿足學習者的需求,特別是在交互性與課程管理等方面亟待改善。本文結(jié)合開放大學的應用需求和云計算與移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)對構(gòu)建新型教學模式帶來的機遇,提出從學習活動管理、課程管理、學習內(nèi)容管理和個人學習空間等方面設(shè)計云端綜合的學習環(huán)境,并在珠海廣播電視大學開展課程教學應用實踐,結(jié)果表明:新型云端學習環(huán)境在創(chuàng)新開放教育教學模式、滿足學習者個性化需求等方面成效顯著。
【關(guān)鍵詞】 開放教育;云端學習環(huán)境;學習管理;學習內(nèi)容管理;個人學習空間
【中圖分類號】 G434 【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1009—458x(2016)04—0045—07
一、問題提出
開放教育較之全日制普通教育,其參與群體無論在年齡、職業(yè)還是學習能力、時間和需求等方面都更為復雜、多樣。開放教育強調(diào)學習時間、地點、方式和資源等的開放[1],這些特點決定了開放教育適合將信息技術(shù)作為支撐手段。追溯廣播電視大學(簡稱“電大”)的發(fā)展歷程,其每一次革新都與現(xiàn)代信息技術(shù)的推動作用密不可分。從電大成立之初以廣播和電視為媒介傳播教學內(nèi)容,到2000年起搭建遠程教育平臺實施開放教育新模式,再到2003年啟動網(wǎng)絡(luò)教育精品課程建設(shè),電大的學習環(huán)境(尤其是“在線學習環(huán)境”)發(fā)生了重大變化,為教師和學習者帶來了不受時空限制的資源共享方式和快速便捷的信息獲取途徑。然而,傳統(tǒng)的開放教育在線學習環(huán)境較多關(guān)注內(nèi)容傳送,對互動和學習管理關(guān)注不夠[2],無法滿足開放教育學習者多樣化的學習需求。
(一)缺乏高度的互動與協(xié)作
信息技術(shù)的廣泛應用為教育教學帶來了許多方面的變革。有學者從內(nèi)容傳遞方式和互動性兩個維度進行了分析(如圖 1所示)[3]。電大開放教育課程實踐采取“面授輔導與網(wǎng)上學習相結(jié)合”的教學模式,其網(wǎng)上學習以“網(wǎng)絡(luò)學院”為載體,互動性處于“低到中等互動”水平,并存在以下問題:一、教學內(nèi)容缺乏交互性。各類網(wǎng)絡(luò)課程的教學資源以文本、大視頻和流媒體為主,內(nèi)容本身缺乏交互性[4]。盡管此類學習資源支持學習者自定步調(diào)學習,但是在學習過程中由于缺乏及時、有效的反饋,學習質(zhì)量難以保證。二、基層電大學習者與教師以及學習者之間的網(wǎng)上交互層次較淺。大多數(shù)在線學習平臺提供了網(wǎng)絡(luò)論壇和留言板等互動模塊,然而,由于互動主題不明確,學習者與教師和其他學習者之間多次回答的帖子數(shù)量較少,并沒有真正發(fā)揮互動模塊的作用。
(二)缺乏有效的網(wǎng)絡(luò)學習管理
“學生為主體、教師為主導”和“以學生為中心”是教育教學實踐需要遵循的基本原則[5]。開放教育在線學習環(huán)境充分發(fā)揮了學生的主體作用,卻在一定程度上忽略了教師的主導作用,具體表現(xiàn)在以下三個方面:一、在課程管理方面,不支持教師設(shè)定課程內(nèi)容序列。網(wǎng)絡(luò)課程按照單一的線性順序組織教學資源,同一課程不同章節(jié)或同一章節(jié)不同知識點的教學資源之間的關(guān)系未被定義與利用,學習者完全自主地學習每一個教學資源,容易造成學習偏航。二、在線學習活動組織與管理功能較弱。教師和學習者通常使用QQ進行實時交流,但交流過程難以記錄,不便于學習者復習回顧。三、忽略了對學習者自主學習過程的有效監(jiān)控。我國現(xiàn)有的開放課程系統(tǒng)并沒有對學習者學習過程與效果進行有效監(jiān)控,教學管理部門與教師尚未能利用學習過程中的數(shù)據(jù)做出有效的決策[6]。研究表明:進行學習者學習效果評價和學習行為跟蹤,對網(wǎng)絡(luò)學習管理具有重要作用,有助于學習者客觀、正確地評估自己的學習情況[7]。
云計算、大數(shù)據(jù)和移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展及其在教育中的應用為解決上述問題帶來了新的機遇。從2012年起,大規(guī)模開放在線課程(MOOC)作為一種新的開放教育資源模式受到全世界的矚目[8],MOOC以“短視頻+交互式練習”為基本教學單元組織學習內(nèi)容[9],能夠為學習者提供即時反饋與多元化互動交流方式,并追蹤學習者學習過程數(shù)據(jù),鼓勵和引導學習者更加積極地學習與思考。這些特征為新一代信息技術(shù)背景下云端學習環(huán)境的設(shè)計注入了新的活力。
利用新一代信息技術(shù)構(gòu)建以學習管理與互動為核心的開放教育云端學習環(huán)境,基于云計算技術(shù)提供的動態(tài)、可伸縮、虛擬化的計算資源,有效地支持大規(guī)模用戶訪問教育資源與服務(wù);借助移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),通過PC、PAD、手機等各種移動終端為學習者提供隨時、隨地、隨需的學習體驗,滿足開放教育學習者碎片化學習的需求。
二、云端學習環(huán)境分析與設(shè)計
(一)構(gòu)成要素分析
從教育應用角度分析,云端學習環(huán)境的設(shè)計必須同時考慮教育信息管理、學習管理與學習內(nèi)容管理等教育服務(wù)以及學習內(nèi)容制作工具等內(nèi)容(如圖 2所示)。其中,教育信息管理服務(wù)主要用于維護用戶信息和教育教學相關(guān)信息(包括用戶組織結(jié)構(gòu)管理、用戶注冊和審核、用戶角色設(shè)置等),從而為各類應用系統(tǒng)提供教學業(yè)務(wù)中所需的相關(guān)信息。
學習管理服務(wù)提供兩類應用:一是學習活動管理,包括網(wǎng)上學習活動的組織和開展、參與學習活動的學習者登記和考勤、活動過程的記錄等。常見的網(wǎng)上學習活動包括直播課堂、在線答疑、在線項目學習等,具體內(nèi)容將在“核心功能與服務(wù)”部分予以說明。二是課程管理,包括課程目錄和課程材料的管理以及學習序列的安排等。有研究者認為,網(wǎng)絡(luò)教育需要通過運用教學資源定義結(jié)構(gòu)化(知識內(nèi)容體系本身的關(guān)系)課程和特定的學習路徑(某種教學策略、教學活動和內(nèi)容活動序列)以引導學習者[10]。開放教育在線學習環(huán)境支持學習者基于適應性學習路徑完成自主學習過程,避免學習活動發(fā)生偏離或迷失方向。此外,學習監(jiān)控是學習管理服務(wù)必不可少的一部分。在云端學習環(huán)境中,學習監(jiān)控應該有效融入學習活動和課程管理中,為用戶提供學習進度跟蹤、作業(yè)與測評、數(shù)據(jù)分析和報表生成等。
學習內(nèi)容管理服務(wù)以數(shù)字化學習對象LO(Learning Object)為基本單元,創(chuàng)建、存儲和管理個性化學習內(nèi)容。LO是構(gòu)成一門學習課程的可重用的組件,通常為文本文檔、圖片、PowerPoint文檔、視頻或符合SCORM規(guī)范的課件和試題等。學習內(nèi)容管理系統(tǒng)的各種學習對象可以打包成符合AICC或SCORM標準的學習資源,然后添加到學習管理系統(tǒng)中,支持教與學的順利開展?!肮步ā⒐蚕怼笔琴Y源建設(shè)與應用的基本原則。學習內(nèi)容管理服務(wù)支持教師共享個人創(chuàng)作的學習內(nèi)容并設(shè)置共享范圍,有助于實現(xiàn)教師之間和兄弟院校之間的資源共享。
學習內(nèi)容質(zhì)量的高低對開放教育學習者的學習效果具有重要影響。優(yōu)質(zhì)學習內(nèi)容的建設(shè)有賴于教師對教學資源和教學活動的一體化設(shè)計和能夠?qū)崿F(xiàn)教師設(shè)計思想的制作工具。學習內(nèi)容制作工具的選擇需要考慮以下三點:一是能夠支持交互性內(nèi)容的制作(例如增加交互式練習、設(shè)置反饋策略等),為學習者提供精確的反饋,促進學習者對深層次概念的理解[11]。二是所制作的內(nèi)容遵循AICC/SCORM等資源建設(shè)標準,能夠被學習內(nèi)容管理系統(tǒng)解析,即學習內(nèi)容管理系統(tǒng)能夠識別學習內(nèi)容中的交互類型(例如測試題目類型),進而實現(xiàn)對學習者學習進度的追蹤和學習情況的統(tǒng)計。三是所制作的內(nèi)容能夠跨終端發(fā)布,支持Wins、Android、iOS等不同終端?;谝陨峡紤],本文選擇Adobe Presenter和Adobe Captivate作為學習內(nèi)容制作工具。
(二)核心功能與服務(wù)
基于對開放教育學習環(huán)境構(gòu)成要素的深入分析,提出如圖 3所示的云端學習環(huán)境體系結(jié)構(gòu)。用戶通過兩種方式接入該環(huán)境:通過PC機瀏覽器訪問開放教育門戶網(wǎng)站進入各類服務(wù)系統(tǒng),或者通過移動終端APP應用接入系統(tǒng)。下面從學習活動管理、課程管理、學習內(nèi)容管理與制作以及個人學習空間四個部分描述云端學習環(huán)境的核心功能與服務(wù)。除學習內(nèi)容制作工具安裝在終端之外,其他服務(wù)均部署在云端。
1. 學習活動管理
基于大規(guī)模流媒體交互服務(wù)的虛擬課堂提供的音頻和視頻解決方案為開放教育教學應用提供支撐。虛擬課堂提供豐富的在線交互功能,包括實時視頻、文檔共享、桌面共享、電子白板、文字討論、私聊與交互、分組合作、投票等,滿足直播課堂、討論答疑、在線項目學習等情境下各種可能的交互需求。其中,直播課堂適用于以主講教師講授為主的遠程、實時、在線課堂,所有注冊學習者均可觀看;在線項目學習以人與人之間的交互討論為主,為已登記的學習者提供服務(wù)。
基于學習活動管理功能,教師能夠有效地組織和開展遠程在線教學活動,遠程學習者可以在職在崗參加教學活動。通過終端設(shè)備(PAD、PC等)與其他學習者參與實時視頻音頻交互;教師可以錄制上課內(nèi)容,將課程URL分享給有權(quán)限的學習者點播;課前教師以郵件等方式提前通知每位學習者,保證學習者能夠準時上課。
2. 課程管理
課程管理實現(xiàn)在線課程的組織與管理,包括在線課程定義、在線學習資源添加、學習者登記、學習過程追蹤與管理(含學習互動過程記錄、學習互動結(jié)果記錄以及學習成績統(tǒng)計等)。根據(jù)可關(guān)聯(lián)的資源數(shù)量,在線課程又可以細分為課程與課程表兩類。
(1)課程
課程必須關(guān)聯(lián)并且只能關(guān)聯(lián)一個教學資源,教學資源來源于學習內(nèi)容管理系統(tǒng)。從學習者自主學習角度分析,在課程開始與結(jié)束期間已登記的學習者可以訪問課程并進行學習,系統(tǒng)根據(jù)教師制作學習內(nèi)容時預置的反饋策略為學習者提供教學反饋,學習結(jié)束后系統(tǒng)為學習者提供課程學習報告。學習過程中,學習者可以隨時退出課程,再次進入時能夠繼續(xù)學習。從教師教學與管理的角度分析,系統(tǒng)自動追蹤學習者的課程學習進度,包括通過人數(shù)、未通過人數(shù)、正在進行人數(shù)以及未開始人數(shù)等。當所關(guān)聯(lián)的教學資源包含測試題目時,系統(tǒng)能夠依據(jù)答案和題目統(tǒng)計所有學習者的測試作答情況,以“計算機應用基礎(chǔ)——Excel知識考查”課程為例,圖 4和圖 5呈現(xiàn)了學習者在測試中的作答情況。
(2)課程表
與課程相比較,課程表可以包含多個教學資源、課程以及學習活動。教師可以設(shè)置必修內(nèi)容、選修內(nèi)容以及后續(xù)內(nèi)容與先修內(nèi)容的關(guān)系,學習者可以根據(jù)學習內(nèi)容的先后順序進行學習。由于每個學習者對不同學習內(nèi)容的學習情況不同,系統(tǒng)為學習者推送的后續(xù)學習內(nèi)容也有所差異,學習者在學習過程中能夠逐步形成個性化的學習路徑。
學習路徑由一系列有序的節(jié)點構(gòu)成,每個節(jié)點對應一個學習內(nèi)容,每個學習內(nèi)容包含三類狀態(tài),分別是“設(shè)定狀態(tài)”“學習狀態(tài)”和“操作狀態(tài)”,每類狀態(tài)的屬性值如表 1所示。
“設(shè)定狀態(tài)”由教師在課程表創(chuàng)建階段設(shè)置。當課程表需要的學習內(nèi)容添加完成后,教師可以設(shè)置哪些學習內(nèi)容是必修的、哪些學習內(nèi)容是選修的,以及在學習某一個學習內(nèi)容之前需要先學習哪些學習內(nèi)容和哪些學習內(nèi)容是隱藏的;“學習狀態(tài)”與“操作狀態(tài)”用于記錄學習者對課程表中學習內(nèi)容的學習狀態(tài)以及系統(tǒng)提供的操作建議,這兩類狀態(tài)的屬性值由系統(tǒng)自動計算,受學習路徑的“設(shè)定狀態(tài)值”以及學習者的學習情況共同影響。
以“計算機應用基礎(chǔ)——表格處理”課程表為例,圖 6為教師端學習路徑的設(shè)置頁面,呈現(xiàn)了與表格處理相關(guān)的學習內(nèi)容的“設(shè)定狀態(tài)值”;圖 7為學生端學習任務(wù)界面,呈現(xiàn)了學習內(nèi)容的“學習狀態(tài)值”與“操作狀態(tài)值”。該課程表中第一項學習內(nèi)容為選修,后面五項學習內(nèi)容均為必修;學習者在學習第二項、第三項、第四項以及第六項學習內(nèi)容之前必須先學習第一項學習內(nèi)容。因此,在第一項學習內(nèi)容未完成之前,后面四項學習內(nèi)容都處于“已鎖定”狀態(tài)。當學習者完成此內(nèi)容的學習后,其學習狀態(tài)值為“已通過”,操作狀態(tài)值為“復習”,后面四項學習內(nèi)容由“已鎖定”轉(zhuǎn)變?yōu)椤按蜷_”;盡管第五項學習內(nèi)容也設(shè)置了入門項目,但由于設(shè)定狀態(tài)為“建議”(即選修),在完成第一項學習內(nèi)容之前學習者可以“打開”第五項學習內(nèi)容,進行測試。
基于教師設(shè)置的學習路徑,不同學習者可以依據(jù)各自工作時間和狀態(tài)自定步調(diào)進行學習,系統(tǒng)自動記錄學習者的學習過程、學習狀態(tài)以及取得的學習效果等。這一模式既方便了教師對課程的管理,也能滿足開放教育學習者自主學習與碎片化學習的需求。
3. 學習內(nèi)容管理
學習內(nèi)容管理系統(tǒng)為學習管理中課程管理提供內(nèi)容服務(wù),優(yōu)質(zhì)學習內(nèi)容的制作是關(guān)鍵。結(jié)合學習內(nèi)容的交互性、標準化以及跨終端發(fā)布的需求,選擇Adobe Presenter與Adobe Captivate作為學習內(nèi)容制作工具。其中,Presenter具有錄音、錄屏、攝像頭捕獲、測試題的編輯與管理以及多媒體動畫嵌入等功能。作為PPT插件,Presenter支持將設(shè)置了交互式動畫和試題的PPT發(fā)布為可在線播放的網(wǎng)頁或符合SCORM/AICC規(guī)范的Zip壓縮文件,該壓縮文件能夠上傳到學習內(nèi)容管理系統(tǒng),并被學習內(nèi)容管理系統(tǒng)解析,從而支持教師在課程管理中使用。
在Presenter中與測試相關(guān)的概念包括測試集(quiz)、問題組(question group)與問題(question),三者的關(guān)系如圖 8中的“測試集1”和“測試集2”所示。Presenter支持選擇、判斷、填空、簡答、連線、排序、等級量表以及熱區(qū)等問題類型。在設(shè)計測試時,教師首先需要創(chuàng)建測試集,測試集中最小的單位是問題,教師可以選擇使用問題組將同類問題進行歸類。依據(jù)徐茜等人對教學反饋的分類[12],教師在Presenter中通過設(shè)置測試集、問題組以及問題的參數(shù),可以為學習者提供以下類型的反饋:① 重試性反饋,即告訴學習者回答不正確/未通過測試,允許學習者再次或多次回答這個問題/測試,直到作答正確或通過為止;② 糾錯性反饋,為具體錯誤或誤解提供信息;③ 提示性反饋,當學習者未通過測試集/問題組或問題作答錯誤時,跳轉(zhuǎn)到教學資源內(nèi)部某一位置(如圖 8中下方判斷流程所示)或打開外部資源供學習者學習,而不是直接給出正確答案。
Adobe Captivate在交互內(nèi)容制作方面具有與Presenter類似的功能。除此之外,Captivate還支持錄制計算機或應用軟件的操作步驟。根據(jù)不同的教學用途,教師可以選擇軟件模擬演示、軟件模擬引導或軟件模擬評估等模式進行軟件操作類或技能訓練類微課的制作。
基于Adobe Presenter與Adobe Captivate在交互式學習內(nèi)容制作和視頻錄制方面的優(yōu)勢,教師可為學習者制作涵蓋不同教學單元的學習內(nèi)容(如面向一個教學單元的測試或針對某一知識點的微視頻等)。
4. 個人學習空間
學習活動管理為開放教育教師與學習者之間以及學習者與學習者之間的實時交互提供平臺支撐,課程管理為學習者自主學習提供內(nèi)容保障。盡管在學習過程中平臺與內(nèi)容具有豐富的交互性,然而學習者在學習過程中難免會存在疑問。云端學習環(huán)境為學習者提供個人學習空間服務(wù),為人與人的交互提供一種常態(tài)化的機制。個人學習空間具有以下特色(如圖 9所示):① 基于視頻虛擬切片和標注技術(shù)實現(xiàn)視頻切片點與視頻進度關(guān)聯(lián),解決大容量的教學課例在自主學習中的個性化支持問題。② 構(gòu)建基于社交網(wǎng)絡(luò)的學習者學習網(wǎng)絡(luò),支持基于視頻內(nèi)容的分享與討論。學習者可以通過標簽訂閱的方式形成“學習圈”,在“學習圈”內(nèi)學習者可以共享視頻或資料、開展在線專題討論,提升學習者學習效果。“學習圈”提供“私信”功能,私信內(nèi)容僅交流雙方可見,便于學習者與教師或其他學習者單獨交流。私信的應用拓展了學習者之間以及學習者與教師之間交流討論的空間。當學習者在觀看視頻課例存在疑惑時,可以與教師以私信的方式進行交流,實現(xiàn)異步答疑。③ 面向Andriod終端的輕量級APP應用,支持用戶的移動學習與在線研討。④ 與學習管理系統(tǒng)無縫連接,實現(xiàn)在線學習活動的遠程直播與點播,支持基于課例的互動與研討。⑤ 匯聚學習者的學習瀏覽記錄,包括學習者在學習過程中收藏、下載、關(guān)注和瀏覽的內(nèi)容,作為主動推薦學習內(nèi)容的基礎(chǔ)。
三、應用試驗與效果評估
2012年,珠海市廣播電視大學開始了開放注冊、網(wǎng)絡(luò)學習的教育探索。在廣東省“粵教云”計劃的支持下,珠海電大在網(wǎng)絡(luò)教學組織和教育資源整合等方面開展了實踐與探索,為大規(guī)模在線教育課程應用搭建了平臺,其中云端學習環(huán)境是重要的組成部分。從2014年9月開始對云端學習環(huán)境開展了應用試驗與效果評估。
分別從計算機網(wǎng)絡(luò)和電子商務(wù)專業(yè)各選出一門課程,組織相關(guān)教師對4個班的160名學生開展了為期一個學期的云端學習環(huán)境課程教學應用研究。任課教師針對“計算機應用基礎(chǔ)”和“電子商務(wù)管理”兩門課程開發(fā)了53個交互式學習內(nèi)容,組織了19次在線教學答疑活動,形成了15個課程表資源。教師通過“虛擬課室”進行課堂直播和在線答疑,學習者使用不同終端實時參與課堂互動;學習者基于教師制作的交互式學習內(nèi)容和設(shè)定的學習路徑進行自主學習,有問題時通過個人空間的圈子、私信等功能與教師和其他學習者交流討論。課程結(jié)束時,組織了對參與應用試驗學生的問卷調(diào)查與相關(guān)訪談。調(diào)查結(jié)果表明:86.3%的學生認為云端學習環(huán)境有助于課程的學習,84.9%的學生認為云端學習環(huán)境緩解了自己的工學矛盾,73.9%的學生愿意將此環(huán)境推廣應用到其他課程。
在取得初步成效的基礎(chǔ)上,從2015年3月開始,組織了對學校內(nèi)更多教師開展云端學習環(huán)境課程教學應用專項培訓和交流,為擴大云端學習環(huán)境應用范圍做準備。培訓結(jié)束后,使用問卷星對參與培訓的30名教師進行調(diào)查。問卷基于技術(shù)接受度模型,從教師對“云端學習環(huán)境”的功能易用性、有用性、行為意愿以及保障條件接受度四個方面進行設(shè)計、試測與修改,調(diào)查結(jié)果如表 2所示。其中12個量表題目的Cronbachs Alpha值為0.863,表明量表信度可以接受。由表 2可以得出,教師對“云端學習環(huán)境”的功能易用性、有用性、行為意愿以及保障條件接受度的均值均在3.5以上,介于“一般”與“贊同”之間,更偏向于“贊同”。由此表明,珠海電大的教師對云端學習環(huán)境的總體接受度比較高。專項培訓與交流加深了教師對云端學習環(huán)境下學習活動管理、課程管理、交互內(nèi)容制作和學習空間應用等內(nèi)容的了解。
盡管云端學習環(huán)境為“豐富在線學習互動形式”(均值為4.09)、“增強對學生學習過程的監(jiān)控”(均值為4.05)和“創(chuàng)新教學模式”(均值為4)帶來了可能性,但在應用過程中“為教師提供技術(shù)與學習活動設(shè)計或課程設(shè)計方面的幫助非常必要”(均值為4.5),有助于教師克服技術(shù)障礙、進行教學創(chuàng)新。由于云端學習環(huán)境還處于實踐探索階段,本文得到的數(shù)據(jù)以態(tài)度、接受程度等調(diào)查類數(shù)據(jù)為主,進一步的試驗將從兩個方面推進:一是擴大云端學習環(huán)境應用范圍,讓更多專業(yè)的教師與學生接觸該環(huán)境,體驗該環(huán)境對開放教育教學模式與學習方式帶來的變化。二是深化試驗內(nèi)容,通過學習者學習過程與結(jié)果數(shù)據(jù)量化云端學習環(huán)境教學應用對提高學習效果、提升學習效率的作用,形成云端學習環(huán)境教學應用模式。
四、結(jié)束語
云端學習環(huán)境既能夠很好地滿足開放教育的應用需求,又體現(xiàn)了云計算與大數(shù)據(jù)時代學習環(huán)境的發(fā)展趨勢,能夠支持新型教學模式的探索和有效的教學管理,并為學習者提供個性化學習支持,滿足開放教育學習者利用碎片化時間進行學習的需求。研究仍處于初步實踐階段,下一步工作將集中在繼續(xù)完善云端學習環(huán)境和深入做好云端學習環(huán)境的應用研究。希望通過云端學習環(huán)境的應用,發(fā)現(xiàn)新問題,進一步完善環(huán)境建設(shè);通過云端學習環(huán)境的建設(shè),更好地支撐教學應用,讓教學應用與環(huán)境建設(shè)形成良好的互動。
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責任編輯 韓世梅